第十二屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽綜合技能比賽教練員培訓(xùn)資料

第十二屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽第十二屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽 綜合技能比賽主題與規(guī)則綜合技能比賽主題與規(guī)則 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 崔世鋼崔世鋼2011年年11月月5日日機(jī)器人綜合技能比賽簡(jiǎn)介與主題 機(jī)器人綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則機(jī)器人綜合技能比賽相關(guān)賽制提提 綱綱綜合技能比賽簡(jiǎn)介綜合技能比賽簡(jiǎn)介機(jī)器人綜合技能比賽是中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目之一。其活動(dòng)對(duì)象為中小學(xué)生，要求參加比賽的代表隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)自行拼裝機(jī)器人、編制機(jī)器人運(yùn)行程序、調(diào)試和操作機(jī)器人。參賽的機(jī)器人是程序控制的，可以在賽前公布的競(jìng)賽場(chǎng)地上，按照本規(guī)則進(jìn)行比賽活動(dòng)。在中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽中設(shè)置機(jī)器人綜合技能比賽的目的是檢驗(yàn)青少年對(duì)機(jī)器人技術(shù)的理解和掌握程度，激發(fā)我國(guó)青少年對(duì)機(jī)器人技術(shù)的興趣，培養(yǎng)動(dòng)手、動(dòng)腦的能力。綜合技能比賽主題綜合技能比賽主題第十二屆機(jī)器人綜合技能比賽的主題為 “機(jī)器人嘉年華”比賽中，參賽隊(duì)要在三個(gè)有不同任務(wù)的場(chǎng)地上運(yùn)行自己的機(jī)器人，機(jī)器人從待命區(qū)出發(fā)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)展示自己的各種技能，完成規(guī)定任務(wù)，獲取盡可能高的得分。經(jīng)過(guò)比賽，學(xué)生們不僅完成自己的比賽機(jī)器人，也提升了對(duì)科技的認(rèn)識(shí),利用科技來(lái)積極影響周圍世界。第十一屆的三個(gè)比賽第十一屆的三個(gè)比賽場(chǎng)地都是一樣的場(chǎng)地都是一樣的綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則比賽場(chǎng)地示意圖（待命區(qū)的位置只是示意）機(jī)器人要完成的任務(wù)機(jī)器人要完成的任務(wù)一般分布在場(chǎng)地周圍一般分布在場(chǎng)地周圍的的16塊帶黑色十字引塊帶黑色十字引導(dǎo)線的固定拼裝塊中。導(dǎo)線的固定拼裝塊中。場(chǎng)地中央有放置場(chǎng)地中央有放置8塊可換塊可換拼裝塊的位置?？蓳Q拼裝拼裝塊的位置?？蓳Q拼裝塊的數(shù)量和具體位置在賽塊的數(shù)量和具體位置在賽前公布。如果可換拼裝塊前公布。如果可換拼裝塊不足不足8塊，由帶黑色十字塊，由帶黑色十字引導(dǎo)線的固定拼裝塊補(bǔ)足引導(dǎo)線的固定拼裝塊補(bǔ)足機(jī)器人要從待命機(jī)器人要從待命區(qū)啟動(dòng)，完成任區(qū)啟動(dòng)，完成任務(wù)后還要回到待務(wù)后還要回到待命區(qū)命區(qū)圖1圖2機(jī)器人待命區(qū)機(jī)器人待命區(qū)（如圖（如圖1）：長(zhǎng)）：長(zhǎng)500mm、寬、寬500mm的錐臺(tái)機(jī)的錐臺(tái)機(jī)器人要從待命區(qū)器人要從待命區(qū)啟動(dòng)，完成任務(wù)啟動(dòng)，完成任務(wù)后還要回到待命后還要回到待命區(qū)。區(qū)。十字或丁字交叉十字或丁字交叉處轉(zhuǎn)彎標(biāo)志（如處轉(zhuǎn)彎標(biāo)志（如圖圖2）：機(jī)器人在）：機(jī)器人在遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時(shí)遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時(shí)應(yīng)按圖示正確動(dòng)應(yīng)按圖示正確動(dòng)作通過(guò)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。作通過(guò)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。綜合技能比賽任務(wù)綜合技能比賽任務(wù)多米諾骨牌多米諾骨牌 點(diǎn)球大戰(zhàn)點(diǎn)球大戰(zhàn)保齡球保齡球巧避障礙巧避障礙摘果子摘果子跳街舞跳街舞健身長(zhǎng)跑健身長(zhǎng)跑多米諾骨牌骨牌為寬25mm、高45mm、厚8mm的木塊，共20張。參賽隊(duì)員在每場(chǎng)比賽前的2分鐘準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)按照某個(gè)拼裝塊上的規(guī)定圖形排列骨牌，骨牌必須排滿該圖形。機(jī)器人只能推倒骨牌中的某一張，使之倒下。其它骨牌應(yīng)逐個(gè)受到前一骨牌的沖擊而順序倒下。機(jī)器人推骨牌時(shí)不能與該拼裝塊的地面接觸，但可伸入其上方。骨牌排列圖形保證機(jī)器人伸入該拼裝塊不超過(guò)100mm就能接觸到一張骨牌。每張倒下的骨牌記4分，全倒加記10分。如果機(jī)器人推動(dòng)骨牌時(shí)與多張骨牌接觸過(guò)，這幾張骨牌只當(dāng)作一張骨牌。倒下的骨牌數(shù)只要大于等于10，就是完成了多米諾骨牌任務(wù)。點(diǎn)球大戰(zhàn)在某個(gè)拼裝塊上有一個(gè)內(nèi)高80mm、內(nèi)寬140mm、深40mm的黑色球門。在以球門中央為圓心、400 mm為半徑的圓弧上有3個(gè)放在小橡皮圓環(huán)上的桔黃色乒乓球。其中一個(gè)球正對(duì)球門中央，另兩球分居兩邊，與第一個(gè)球相距不超過(guò)150mm，如圖3所示。機(jī)器人每次只能把1個(gè)球踢進(jìn)球門，已經(jīng)離開橡皮圓環(huán)的球不能再踢。圖圖3 球和球門球和球門 被踢進(jìn)球門的中間的球記15分，每個(gè)被踢進(jìn)球門的兩邊的球記25分，三球全進(jìn)加記15分。進(jìn)球狀態(tài)由裁判員判斷，不需要保持到比賽結(jié)束。只要把2個(gè)球踢進(jìn)球門，就完成了點(diǎn)球大戰(zhàn)的任務(wù)。在這種情況下，機(jī)器人可以繼續(xù)踢第三個(gè)球，爭(zhēng)取高的得分。保齡球圖圖4 球瓶陣球瓶陣 在某個(gè)拼裝塊在某個(gè)拼裝塊上有上有10個(gè)排列成個(gè)排列成正三角形的球瓶。正三角形的球瓶。三角形中的球瓶三角形中的球瓶有有4行，各行分別行，各行分別有有1、2、3、4個(gè)個(gè)球瓶，如圖球瓶，如圖4所示。所示。機(jī)器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個(gè)預(yù)裝的小球，用它擊倒球瓶。小球?yàn)橄鹉z彈力球，直徑約為32mm，重約18g。球瓶為硬木或鋁制，尺寸如圖5所示。每個(gè)倒下的球瓶記8分，全中加記10分。裁判員記錄倒下的球瓶數(shù)后，參賽隊(duì)員可以要求裁判員將所有球瓶移至不妨礙機(jī)器人后續(xù)運(yùn)動(dòng)的地方。倒下的球瓶數(shù)只要大于等于5，就完成了保齡球任務(wù)。圖圖5 球瓶球瓶巧避障礙巧避障礙 在某個(gè)拼裝塊上有按指定圖形排列的8個(gè)直徑12mm、高40mm的圓柱障礙，圓柱的中心距不小于60mm。機(jī)器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個(gè)預(yù)裝的小球（材質(zhì)、尺寸與保齡球任務(wù)中的小球相同），小球必須從這幾個(gè)障礙所包含的區(qū)域內(nèi)穿過(guò)，但不接觸、移動(dòng)或推倒障礙物。機(jī)器人釋放的小球從障礙區(qū)域穿過(guò)記80分，接觸或移動(dòng)1個(gè)障礙物扣10分，推倒1個(gè)障礙物扣20分。機(jī)器人釋放的小球在不推倒任何障礙物的情況下穿越障礙區(qū)域就算完成了巧避障礙的任務(wù)。摘果子摘果子 在長(zhǎng)400mm、寬50mm、厚18mm的木條上居中固定著4根直徑6mm、高100300mm的低碳鋼棒，代表果樹。相鄰鋼棒的中心距為100mm。有10個(gè)直徑30mm、高18mm的腰鼓形圓柱，重約10g，代表“果子”。每個(gè)圓柱的軸向鉆有直徑10mm的通孔。10個(gè)圓柱分別套在4根鋼棒上，可能會(huì)有多種分布方式。木條用雙面膠固定在某一拼裝塊上。機(jī)器人需要到達(dá)木條附近，把果子取下放到自己身上。摘果時(shí)掉落在地面的果子不能再取。圖圖6 果樹果樹 圖圖7 果子果子 機(jī)器人摘下果機(jī)器人摘下果子，且果子與地子，且果子與地面沒(méi)有接觸，每面沒(méi)有接觸，每個(gè)記個(gè)記10分，全摘分，全摘加記加記10分。分。機(jī)器人只要機(jī)器人只要摘下摘下5個(gè)果子就算個(gè)果子就算完成了摘果子任完成了摘果子任務(wù)。務(wù)。機(jī)器人也可機(jī)器人也可以繼續(xù)摘果，爭(zhēng)以繼續(xù)摘果，爭(zhēng)取高的得分。取高的得分。跳街舞跳街舞機(jī)器人以一個(gè)規(guī)定的方式（旋轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、按一定的要求開/關(guān)1個(gè)LED等）在一個(gè)規(guī)定的拼裝塊內(nèi)動(dòng)作。完成跳街舞的任務(wù)記60分。在完成任務(wù)的過(guò)程中，每超出拼裝塊一次，扣5分。按照要求的方式和順序完成全部動(dòng)作就算完成跳街舞的任務(wù)。健身長(zhǎng)跑健身長(zhǎng)跑 機(jī)器人沿黑色引導(dǎo)線從非十字線拼裝塊的一口進(jìn)入，從另一口出去，如果遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志，應(yīng)按圖2的規(guī)定通過(guò)。完成健身長(zhǎng)跑任務(wù)可與其它任務(wù)混合完成，也可以在長(zhǎng)跑中插入十字線拼裝塊。如果不指定健身長(zhǎng)跑任務(wù)，通過(guò)所有非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志均不記分。通過(guò)一個(gè)非十字拼裝塊記8分，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志記5分，通過(guò)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志不正確扣2分。機(jī)器人正確通過(guò)全部非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志才算完成健身長(zhǎng)跑的任務(wù)?；氐酱鼌^(qū)回到待命區(qū) 機(jī)器人回到待命區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)是登上錐臺(tái)并不再運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人與錐臺(tái)以外的地面沒(méi)有接觸。成功回到待命區(qū)記40分。綜合技能比賽相關(guān)賽制綜合技能比賽相關(guān)賽制 比賽區(qū)有A、B、C三種場(chǎng)地，每一種場(chǎng)地均確定了機(jī)器人要完成的任務(wù)（在多米諾骨牌、點(diǎn)球大戰(zhàn)、保齡球、巧避障礙、摘果子、跳街舞、健身長(zhǎng)跑7項(xiàng)中指定任務(wù)），機(jī)器人的最后一個(gè)任務(wù)是“回到待命區(qū)”。每種場(chǎng)地上的任務(wù)至少有一個(gè)任務(wù)與其它兩個(gè)場(chǎng)地不同。小學(xué)、初中、高中三個(gè)組別要完成的任務(wù)數(shù)是不同的。賽制 每支參賽隊(duì)?wèi)?yīng)由2名學(xué)生和1名教練員（教師或?qū)W生）組成。學(xué)生必須是截止到2012年6月仍然在校的學(xué)生。參賽隊(duì)比賽時(shí)間 參賽隊(duì)在準(zhǔn)備區(qū)有2.5小時(shí)的搭建機(jī)器人和編制程序的時(shí)間。結(jié)束后，各參賽隊(duì)把機(jī)器人排列在準(zhǔn)備區(qū)的指定位置，封場(chǎng)。機(jī)器人一旦啟動(dòng)，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊(duì)員一般不得接觸機(jī)器人（重試的情況除外）；在完成保齡球保齡球和巧避障礙巧避障礙任務(wù)時(shí)，允許參賽隊(duì)員利用機(jī)器人釋放小球前的短暫停頓調(diào)整一次機(jī)器人的方向，但要扣除10分。啟動(dòng)后的機(jī)器人如因速度過(guò)快或程序錯(cuò)誤將所攜帶的物品拋出場(chǎng)地，該物品不得再回到場(chǎng)上。機(jī)器人每場(chǎng)比賽結(jié)束后，按賽場(chǎng)上的實(shí)際狀態(tài)和完成任務(wù)的情況計(jì)分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)每一項(xiàng)具體任務(wù)。完成任務(wù)的次序不影響單項(xiàng)任務(wù)的得分。如果比賽結(jié)束的時(shí)間不超過(guò)150秒，額外加記時(shí)間分。時(shí)間分為（150結(jié)束比賽實(shí)際所用秒數(shù)）。但是，如果比賽結(jié)束時(shí)機(jī)器人未完成所有規(guī)定的任務(wù)和回到待命區(qū)，不記時(shí)間分。計(jì)分每個(gè)組別按總成績(jī)排名。如果出現(xiàn)局部并列的排名，按如下順序決定先后：完成單項(xiàng)任務(wù)總數(shù)多的隊(duì)在前；機(jī)器人重量小的隊(duì)在前，或由裁判確定。獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)分表計(jì)分表謝謝大家！